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CN101813730A - 基于紫外法的电力设备放电检测装置 - Google Patents

基于紫外法的电力设备放电检测装置 Download PDF

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CN101813730A
CN101813730A CN 201010151604 CN201010151604A CN101813730A CN 101813730 A CN101813730 A CN 101813730A CN 201010151604 CN201010151604 CN 201010151604 CN 201010151604 A CN201010151604 A CN 201010151604A CN 101813730 A CN101813730 A CN 101813730A
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CN
China
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circuit
power supply
operational amplifier
comparator
output
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CN 201010151604
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English (en)
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汪金刚
何为
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Chongqing University
Original Assignee
Chongqing University
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Abstract

本发明公开了一种基于紫外法的电力设备放电检测装置,所述装置包括传感器单元、信号处理单元、处理器单元和电源单元;传感器单元包括对应设置的前端滤光装置和光电倍增管;所述信号处理单元包括前置放大电路、滤波调整电路、后置放大电路、脉冲甄别电路和数字积分电路,所述电源单元包括高压供电模块和电路供电模块,所述高压供电模块与光电倍增管的电源端相联接,所述电路供电模块分别与信号处理单元和处理器单元的相关电源端相联接,本发明不仅能定性分析放电情况,还能够定量检测设备的放电量,便于运行人员了解设备的放电趋势,同时提供运行设备绝缘状态的评估依据;由于本发明采用非接触式测量,大大提高了电力检测的安全性。

Description

基于紫外法的电力设备放电检测装置
技术领域
本发明涉及电力设备放电检测领域,特别涉及一种基于紫外法的电力设备放电检测装置。
背景技术
检测高压设备放电可有效的了解设备绝缘状态,为故障检测提供可靠的参考数据,所以高压设备放电检测的研究具有重要的学术意义,并为电力部门运行、检修提供科学的依据。检测设备的局部放电是对绝缘状况做出评估的主要手段,目前在线检测局部放电的手段主要有红外成像法,脉冲电流法、超声法以及超高频法等。这些检测法在不同的方面都有各自的优点,在实践中也都得到了一定程度的应用,但同时也都存在各自的问题。脉冲电流法灵敏度、检测频率低并且抗干扰能力也比较差;超声波衰减比较快,适合于近距离检测;超高频法在定位和抗干扰两方面不利检测。
高压设备放电会辐射出紫外光,通过检测紫外光的强度来评估放电的情况,是检测高压设备放电的一种新方法。由于放电产生的紫外光信号在检测时不需要与运行设备直接接触,而是在与设备相隔一定距离下进行,紫外检测可以做到不停电、不影响系统运行状态,并且其抗干扰能力也较强。
电晕放电的紫外检测技术有其独到的优点,应用范围也很广阔,但目前主要商业化的仪器紫外成像仪却因为其不少价格昂贵、仅限于成像功能而得不到准确数值、无法长时间工作以及绝对灵敏度不高等不足之处,得不到大面积的应用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种基于紫外法的电力设备放电检测装置,能够通过高速采样再进行数字积分定量测量放电中产生的紫外辐射功率,定量反映放电强度,可以作为判断放电强弱的依据,同时,还可以检测极其微弱放电的紫外脉冲数目。该系统灵敏度高,线性度好,能够应用于高压电力设备的放电检测。
本发明的的基于紫外法的电力设备放电检测装置包括传感器单元、信号处理单元、处理器单元和电源单元;
所述传感器单元包括对应设置的前端滤光装置和光电倍增管;
所述信号处理单元包括前置放大电路、滤波调整电路、后置放大电路、脉冲甄别电路和数字积分电路,所述前置放大电路的信号输入端与光电倍增管的信号输出端相联接,所述前置放大电路的信号输出端分别联接到脉冲甄别电路和滤波调整电路,所述脉冲甄别电路对前置放大电路输出的正向脉冲进行比较甄别并计数后,输出至处理器单元;所述滤波调整电路对前置放大电路输出的放大信号进行滤波和调整处理后,输出至后置放大电路,所述后置放大电路的信号输出端与数字积分电路相联接,所述数字积分电路的信号输出端与处理器单元相联接;
所述电源单元包括高压供电模块和电路供电模块,所述高压供电模块与光电倍增管的电源端相联接,所述电路供电模块分别与信号处理单元和处理器单元的电源端相联接。
进一步,所述前置放大电路包括第一运算放大器和第一可调电阻,所述运算放大器的反向输入端经第一电阻与光电倍增管的信号输出端相联接,其正向输入端经第二电阻接地;所述第一可调电阻的一端与第一运算放大器的正向输入端相联接,其可调端与运算放大器的输出端相联接,所述第一运算放大器的正、负电源端分别经第一电容和第二电容接地;
进一步,所述滤波调整电路包括第二运算放大器,所述第二运算放大器的反向输入端通过依此联接的第三电容和第四电容与前置放大电路的放大输出端相联接,所述第三电容与第四电容的公共接点与第三电阻联接后接入第二运算放大器的输出端,所述第二运算器的正向输入端与第二运算放大器的输出端相联接,所述第二运算放大器的正、负电源端分别经第五电容和第六电容接地;
进一步,所述后置放大电路包括第三运算放大器,所述第三运算放大器的反向输入端经第四电阻与第二运算放大器的输出端相联接,所述第三运算放大器的反向输入端与第四电阻的公共接点经第五电阻与第三运算放大器的输出端相联接,所述第三运算放大器的正向输入端经第六电阻接地,所述第二运算放大器正、负电源端分别经第八电容和第九电容接地,第三运算放大器的输出端与数字积分电路的信号输入端相联接;
进一步,所述脉冲甄别电路包括第一比较器和第二比较器,所述第一比较器和第二比较器均采用MAX902,其中,所述第一比较器的正向输入端与第二比较器的反向输入端相联接,两者的公共接点与潜质放大电路的输出端相联接,所述第一比较器的反向输入端与第二可调电阻的可调端相联接,所述第二可调电阻的一端外接电源,另一端接地,所述第二比较器的正向输入端与第三可调电阻的可调端相联接,所述第三可调电阻的一端外接电源,另一端接地;
所述第一比较器的第七引脚与第二比较器的第七引脚联接后外接驱动电源,所述第一比较器的第三引脚与第二比较器的第三引脚联接后接地,所述第一比较器的第十引脚和第十四引脚联接后外接驱动电源,所述第二比较器的第十引脚和第十四引脚联接后经第七电容接地,所述第一比较器第十引脚和第十四引脚的公共端与第二比较器第十引脚和第十四引脚的公共端相联接;
所述第一比较器的输出端与第一二极管的正极相联接,所述第一二极管的负极接入与门的第一输入端,所述第二比较器的输出端与第二二极管的正极相联接,所述第二二极管的负极接入与门的第二输入端,所述与门的输出端与处理器单元的中断处理引脚相联接;
进一步,所述数字积分电路采用以数字积分芯片为核心的电路架构,所述数字积分芯片的模拟信号输入端与前置放大电路的信号输出端相联接,所述数字积分电路的数字信号输出端与处理器单元的数字信号输入端口相联接;
进一步,所述处理器单元包括单片机及其外围电路,所述单片机上还联接有外扩存储器和液晶显示屏;
进一步,所述单片机为C8051F120,所述外扩存储器为IS51C512AH;
进一步,所述电路供电模块包括模拟电路供电子模块、数字电路供电子模块、液晶显示供电子模块和高压电源供电子模块;
所述模拟电路供电子模块包括电压为6V的蓄电池和外接充电器,所述蓄电池的输出端通过与TPS76850芯片联接得到5V输出,所述蓄电池的输出端通过与三端稳压器LM317芯片相联接得到+2.5V输出,所述蓄电池的输出端通过与三端稳压器LM337芯片相联接得到-2.5V输出;
所述数字电路供电子模块通过AS1117芯片与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到+3.3V输出;
所述液晶显示供电子模块通过DC-DC逆变芯片MAX765与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到-12V输出;
所述高压电源供电子模块通过DC-DC逆变芯片MAX761与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到-12V输出。
本发明的有益效果是:
1.本发明采用非接触式测量,大大提高了电力检测的安全性,其操作简便,同时为操作人员降低了工作量;本产品可以安装在现场,实现长时间全天候的监测,实现不停电检测,与很多专用仪器比具有独特优势;
2.本发明采用了高性能日盲区紫外光电倍增管,并制作了微波暗室,以及高性能滤光技术,采取了有效措施降低干扰,系统抗干扰能力强;
3.本发明的装置不仅能定性分析放电情况还能够定量检测设备的放电量,便于运行人员了解设备的放电趋势,同时还提供了运行设备绝缘状态的评估依据;
4.本装置成本低廉,相比与紫外成像仪具有价格优势,适合推广应用。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述,其中:
图1为硬件结构连接示意图;
图2为前置放大电路的电路连接图;
图3为滤波调整电路和后置放大电路的电路连接图;
图4为脉冲甄别电路的电路连接图;
图5为数字积分芯片的管脚连接图;
图6为单片机C8051F120的管脚示意图;
图7为外扩存储器芯片IS61C512AH的管脚连接图;
图8为液晶显示模块的接口电路图;
图9为电源单元各模块转换连接示意图;
图10为模拟电路供电子模块的电路连接图;
图11为数字电路供电子模块的电路连接图;
图12为液晶显示供电子模块的电路连接图;
图13为高压电源供电子模块的电路连接图;
图14为高压电源CC-183Y的电路连接图;
图15为本发明的装置原理结构示意图;
图16为本发明的软件工作流程图。
具体实施方式
以下将参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示,本发明的基于紫外法的电力设备放电检测装置包括传感器单元1、信号处理单元2、处理器单元3和电源单元4;
传感器单元1包括对应设置的前端滤光装置11和光电倍增管12;
信号处理单元2包括前置放大电路21、滤波调整电路22、后置放大电路23、脉冲甄别电路24和数字积分电路25,前置放大电路21的信号输入端与光电倍增管12的信号输出端相联接,前置放大电路21的信号输出端分别联接到脉冲甄别电路24和滤波调整电路22,脉冲甄别电路24对前置放大电路21输出的正向脉冲进行比较甄别并计数后,输出至处理器单元3;滤波调整电路22对前置放大电路21输出的放大信号进行滤波和调整处理后,输出至后置放大电路23,后置放大电路23的信号输出端与数字积分电路25相联接,数字积分电路25的信号输出端与处理器单元3相联接;
本发明的检测原理如下:采用能线性反映入射光强度和波形的传感器,对进入传感器受光面的光线进行采集,获得这部分光线的即时输出波形,并将即时波形进行模数转换和数字积分处理获得数字化的平均功率,也就是放电的平均能量。这个参数一方面是对紫外辐射真实波形的积分平均值,能够表征单位时间内放电的强弱;另一方面能够还原电晕放电产生的紫外辐射波形,为研究电晕放电的紫外辐射提供参考。它的获得将为高压在线监测以及运行维护提供很有价值的参照。
PMT(光电倍增管)是一种建立在光电子发射效应、二次电子发射和电子光学理论基础上的,把微弱入射光转换成光电子并获倍增的重要的真空光电发射器件。具有极高灵敏度和超快时间响应。典型的光电倍增管包括光电发射阴极(光阴极)和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极(阳极)的器件。因为采用了二次发射倍增系统,光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。此外,光电倍增管还有快速响应、低本底、大面积阴极等特点。
暗电流是光电倍增管在完全没有一点光照的情况下,在规定的工作电压下,测得阳极的输出电流。由热电子发射、极间漏电流、管内残余气体的离子发射、场致发射、管内荧光等引起的。暗电流是决定光电倍增管能测定的最小光通量(即该管的极限灵敏度)。因此,本发明采取了相应措施来降低暗电流,获得更高的灵敏度,提高仪器的精度。具体措施是采用保持管座清洁,管罩可靠接地等手段,尽量控制温度,屏蔽罩应至少离开管子玻璃壳1mm~2mm,使系统的外形尺寸增大,减少静电屏蔽的寄生影响。
本发明的整体架构是通过紫外光经过滤光系统照射到PMT光阴极,使PMT输出电信号,放大滤波后进行脉冲按设定分别进行比较甄别处理和数字积分处理,结果显示在液晶显示屏上;其中,电源模块向传感器单元和信号处理单元,处理器单元的电路供电。
如图2所示,前置放大电路21包括第一运算放大器U1和第一可调电阻RT1,第一运算放大器U1的反向输入端经第一电阻R1与光电倍增管12的信号输出端相联接,其正向输入端经第二电阻R2接地;第一可调电阻RT1的一端与第一运算放大器U1的正向输入端相联接,其可调端与第一运算放大器U1的输出端相联接,第一运算放大器U1的正、负电源端分别经第一电容C1和第二电容C2接地。
如图3所示,滤波调整电路22包括第二运算放大器U2,第二运算放大器U2的反向输入端通过依此联接的第三电容C3和第四电容C4与前置放大电路21的放大输出端相联接,第三电容C3与第四电容C4的公共接点与第三电阻R3联接后接入第二运算放大器U2的输出端,第二运算放大器U2的正向输入端与第二运算放大器U2的输出端相联接,第二运算放大器U2的正、负电源端分别经第五电容C5和第六电容C6接地。
后置放大电路23包括第三运算放大器U3,第三运算放大器U3的反向输入端经第四电阻R4与第二运算放大器U2的输出端相联接,第三运算放大器U3的反向输入端与第四电阻R4的公共接点经第五电阻R5与第三运算放大器U3的输出端相联接,第三运算放大器U3的正向输入端经第六电阻R6接地,所述第二运算放大器U3的正、负电源端分别经第八电容C8和第九电容C9接地,第三运算放大器U3的输出端与数字积分电路25的信号输入端相联接。
如图4所示,脉冲甄别电路24包括第一比较器M1和第二比较器M2,第一比较器M1和第二比较器M2均采用MAX902,其中,第一比较器M1的正向输入端与第二比较器M2的反向输入端相联接,两者的公共接点与前置放大电路的输出端相联接,第一比较器M1的反向输入端与第二可调电阻RT2的可调端相联接,第二可调电阻RT2的一端外接电源,另一端接地,第二比较器M2的正向输入端与第三可调电阻RT3的可调端相联接,第三可调电阻RT3的一端外接电源,另一端接地;
第一比较器M1的第七引脚与第二比较器M2的第七引脚联接后外接驱动电源,第一比较器M1的第三引脚与第二比较器M2的第三引脚联接后接地,第一比较器M1的第十引脚和第十四引脚联接后外接驱动电源,第二比较器M2的第十引脚和第十四引脚联接后经第七电容C7接地,第一比较器M1第十引脚和第十四引脚的公共端与第二比较器M2第十引脚和第十四引脚的公共端相联接;
第一比较器M1的输出端与第一二极管D1的正极相联接,第一二极管D1的负极接入与门M3的第一输入端,第二比较器M2的输出端与第二二极管D2的正极相联接,第二二极管D2的负极接入与门M3的第二输入端,与门M3的输出端与处理器单元3的中断处理引脚相联接。
该电路采用两个高带宽的高速比较器,将紫外脉冲与预设的上下两个阈值比较,甄别出有效放电信号,再通过与门将有效信号转变为高电平脉冲,送入处理器进行计数处理。Vmin和Vmax为两阈值,根据逻辑关系,只有满足幅值大于Vmin,小于Vmax的电压脉冲信号才能输出高电平,低于Vmin的工频干扰,电源干扰和高于Vmax的随机干扰将被排除。根据实际情况这两个阈值可以进行调整。电路输出的高电平信由单片机对脉冲个数进行计数,最高计数频率为100MHz。
如图5所示,本实施例中,数字积分电路25采用以数字积分芯片AD7825为核心的电路架构,数字积分芯片的模拟信号输入端与前置放大电路的信号输出端相联接,数字积分电路25的数字信号输出端与处理器单元3的数字信号输入端口相联接。
处理器单元3包括单片机及其外围电路,单片机上还联接有外扩存储器和液晶显示屏。本实施例中,单片机采用美国silicon公司C8051F系列高性能微处理器C8051F120。C8051F系列单片机是高速高集成度的,具有独立工作的片上系统的混合信号系统级芯片,系统时钟设定在100MHz,图6为其管脚示意图。
由于进行了高速采样,C8051F120内部存储器不能满足要求,要使用外扩存储器。采用的外扩存储器芯片为IS61C512AH,512K容量,高速低功耗。电路连接图如图7所示。
如图8所示,液晶显示模块采用内藏KS0107控制器YXD-12864A-02图形液晶显示模块,显示屏自带背光。该显示系统还有RS232串口输出,四个按键及蜂鸣器等。RS232串口输出用于把数字积分得到的值发送到计算机中存储。四个按键用来对仪器进行操作,包括设定脉冲计数或积分的时间,在两种测量方式间切换。
本发明的电源系统是一个很重要的组成部分,如图9所示,本发明中,电源单元4包括高压供电模块41和电路供电模块42,高压供电模块41与光电倍增管12的电源端相联接,电路供电模块42分别与信号处理单元2和处理器单元3的电源端相联接。
电路供电模块42包括模拟电路供电子模块421、数字电路供电子模块422、液晶显示供电子模块423和高压电源供电子模块424。
如图10所示,模拟电路供电子模块421包括电压为6V的蓄电池和外接充电器,蓄电池的输出端通过与TPS76850芯片联接得到5V输出;
蓄电池的输出端通过与三端稳压器LM317芯片相联接得到+2.5V输出,蓄电池的输出端通过与三端稳压器LM337芯片相联接得到-2.5V输出;用于提供给前置放大电路和后置放大电路的运算放大器使用;
如图11所示,数字电路供电子模块422通过AS1117芯片与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到+3.3V输出,用于单片机供电;
如图12所示,液晶显示供电子模块423通过DC-DC逆变芯片MAX765与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到-12V输出,用来调节液晶显示屏的对比度;
如图13所示,高压电源供电子模块424通过DC-DC逆变芯片MAX761与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到+12V输出,向高压电源模块提供输入电压。
另外,光电倍增管需要高电压驱动工作,本实施例中,采用850V负高压作为其驱动电压。高压供电模块41采用滨松公司的高压电源CC-183Y,CC-183Y的原理图如图14所示。其特点是集成化高,体积小,结构紧凑,输入电源适应范围宽,输出电压连续可调,高压调整方式稳定可靠,特别适合野外,便携式,干电池供电等,一般用于小型仪器,CC-183Y输出的是负高压。
通过电位器的调整可以使输出稳定在850V负高压,经分压器后各倍增极级间电压为85V。高压电源高压输出端纹波约为350mV,在和低压输入端进行了滤波电路处理,抑制了电源纹波数值约为40mV,噪声/纹波值为0.00365%,已经达到很低的水平。
高电压的电磁辐射会对紫外线光电子信号造成影响。故需要用对高压电源模块的金属屏蔽接地,从而有效地解决了信号干扰问题。
图15为本发明的装置原理结构示意图,如图所示,放电设备辐射的紫外光经过镜头光路后,再通过紫外光滤光片滤除大多数背景光干扰,进入传感器,传感器根据自身响应特性对微弱的光信号进行放大,输出光电流,最后经检测电路放大处理,最后显示并传输。
图16为本发明的软件工作流程图,本发明的放电检测装置上电后,在操作面板上设置积分常数和脉冲计数时间和阈值,再选择工作模式,如是光功率模式就进行高速AD采样并进行数字积分,脉冲技术模式则启动定时器对合乎要求的脉冲进行计数,最后显示检测结果。
1.紫外脉冲法(UV Pulse Method)
根据放电的特点,放电时辐射的紫外光类似于脉冲电流法的电流脉冲信号,有的时候不方便进行判别其幅度,传感器输出的脉冲电流信号,经过转换和放大后,与预设的阈值相比较,获得脉冲的数目,由脉冲数目的密集程度来判断放电的强度。
2.紫外光功率法(UV Optical Power Method)
将所有的放电信号采用测量其功率的方法达到对放电的检测,在此成为紫外光功率法(UV Optical Power Method)。紫外光功率法要求传感器对信号有着线性的响应曲线,可以如实的反应放电的情况。其装置数值关系推导如下:
光电效应第一定律认为,当光源频率一定或光源频谱分布一定时,饱和光电流Ib与阴极的光通量P有严格的正比关系:P∝Ib
强度为恒定值的点光源在距离为r,面积为S的光阴极上的光通量(当r2光阴极线度时)为
P ∝ S r 2
而光阴极面积S是固定的,那么有
I b ∝ 1 r 2
在紫外光源的法线方向,距离为r处的,垂直于该法线的面元上的紫外辐照度HA可用式(3.29)表示:
H A = ∫ λ 0 λ k H λ S λ τ λ dλ
其中,HA是紫外辐照度;Hλ是距光源法线方向r处的光谱辐照度;Sλ是紫外照度计探测器的光谱灵敏度;τλ是探测器的干射滤光片的光谱透射系数。根据半宽度法,可计算出HA值,单位是W/cm2。
实际的测量在需要通过测量一定时间t的紫外辐照度HA,再将此值进行积分得到放电能量再除以时间T,获得平均功率
Figure GSA00000090033100121
得:
P ‾ = 1 T ∫ 0 T H A dt = 1 T ∫ 0 t ∫ λ 0 λ k H λ S λ τ λ dλdt
本发明针对两种方法的优缺点,综合使用两种方法,在一些信号极其微弱的情况下,使用紫外脉冲法,牺牲精度以达到较高的灵敏度,在信号较强的情况下,采用紫外光功率法,获得较高的精度。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述装置包括传感器单元(1)、信号处理单元(2)、处理器单元(3)和电源单元(4);
所述传感器单元(1)包括对应设置的前端滤光装置(11)和光电倍增管(12);
所述信号处理单元(2)包括前置放大电路(21)、滤波调整电路(22)、后置放大电路(23)、脉冲甄别电路(24)和数字积分电路(25),所述前置放大电路(21)的信号输入端与光电倍增管(12)的信号输出端相联接,所述前置放大电路(21)的信号输出端分别联接到脉冲甄别电路(24)和滤波调整电路(22),所述脉冲甄别电路(24)对前置放大电路(21)输出的正向脉冲进行比较甄别并计数后,输出至处理器单元(3);所述滤波调整电路(22)对前置放大电路(21)输出的放大信号进行滤波和调整处理后,输出至后置放大电路(23),所述后置放大电路(23)的信号输出端与数字积分电路(25)相联接,所述数字积分电路(25)的信号输出端与处理器单元(3)相联接;
所述电源单元(4)包括高压供电模块(41)和电路供电模块(42),所述高压供电模块(41)与光电倍增管(12)的电源端相联接,所述电路供电模块(42)分别与信号处理单元(2)和处理器单元(3)的电源端相联接。
2.根据权利要求1所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述前置放大电路(21)包括第一运算放大器(U1)和第一可调电阻(RT1),所述第一运算放大器(U1)的反向输入端经第一电阻(R1)与光电倍增管(12)的信号输出端相联接,其正向输入端经第二电阻(R2)接地;所述第一可调电阻(RT1)的一端与第一运算放大器(U1)的正向输入端相联接,其可调端与第一运算放大器(U1)的输出端相联接,所述第一运算放大器(U1)的正、负电源端分别经第一电容(C1)和第二电容(C2)接地。
3.根据权利要求1或2所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述滤波调整电路(22)包括第二运算放大器(U2),所述第二运算放大器(U2)的反向输入端通过依此联接的第三电容(C3)和第四电容(C4)与前置放大电路(21)的放大输出端相联接,所述第三电容(C3)与第四电容(C4)的公共接点与第三电阻(R3)联接后接入第二运算放大器(U2)的输出端,所述第二运算放大器(U2)的正向输入端与第二运算放大器(U2)的输出端相联接,所述第二运算放大器(U2)的正、负电源端分别经第五电容(C5)和第六电容(C6)接地。
4.根据权利要求3所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述后置放大电路(23)包括第三运算放大器(U3),所述第三运算放大器(U3)的反向输入端经第四电阻(R4)与第二运算放大器(U2)的输出端相联接,所述第三运算放大器(U3)的反向输入端与第四电阻(R4)的公共接点经第五电阻(R5)与第三运算放大器(U3)的输出端相联接,所述第三运算放大器(U3)的正向输入端经第六电阻(R6)接地,所述第二运算放大器(U3)的正、负电源端分别经第八电容(C8)和第九电容(C9)接地,第三运算放大器(U3)的输出端与数字积分电路(25)的信号输入端相联接。
5.根据权利要求4所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述脉冲甄别电路(24)包括第一比较器(M1)和第二比较器(M2),所述第一比较器(M1)和第二比较器(M2)均采用MAX902,其中,所述第一比较器(M1)的正向输入端与第二比较器(M2)的反向输入端相联接,两者的公共接点与前置放大电路的输出端相联接,所述第一比较器(M1)的反向输入端与第二可调电阻(RT2)的可调端相联接,所述第二可调电阻(RT2)的一端外接电源,另一端接地,所述第二比较器(M2)的正向输入端与第三可调电阻(RT3)的可调端相联接,所述第三可调电阻(RT3)的一端外接电源,另一端接地;
所述第一比较器(M1)的第七引脚与第二比较器(M2)的第七引脚联接后外接驱动电源,所述第一比较器(M1)的第三引脚与第二比较器(M2)的第三引脚联接后接地,所述第一比较器(M1)的第十引脚和第十四引脚联接后外接驱动电源,所述第二比较器(M2)的第十引脚和第十四引脚联接后经第七电容(C7)接地,所述第一比较器(M1)第十引脚和第十四引脚的公共端与第二比较器(M2)第十引脚和第十四引脚的公共端相联接;
所述第一比较器(M1)的输出端与第一二极管(D1)的正极相联接,所述第一二极管(D1)的负极接入与门(M3)的第一输入端,所述第二比较器(M2)的输出端与第二二极管(D2)的正极相联接,所述第二二极管(D2)的负极接入与门(M3)的第二输入端,所述与门(M3)的输出端与处理器单元(3)的中断处理引脚相联接。
6.根据权利要求5所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述数字积分电路(25)采用以数字积分芯片为核心的电路架构,所述数字积分芯片的模拟信号输入端与前置放大电路的信号输出端相联接,所述数字积分电路(25)的数字信号输出端与处理器单元(3)的数字信号输入端口相联接。
7.根据权利要求1所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述处理器单元(3)包括单片机(31)及其外围电路,所述单片机上还联接有外扩存储器(32)和液晶显示模块(33)。
8.根据权利要求7所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述单片机为C8051F120,所述外扩存储器为IS51C512AH。
9.根据权利要求1所述的基于紫外法的电力设备放电检测装置,其特征在于:所述电路供电模块(42)包括电压为6V的蓄电池和外接充电器,还包括模拟电路供电子模块(421)、数字电路供电子模块(422)、液晶显示供电子模块(423)和高压电源供电子模块(424);
所述模拟电路供电子模块(421)通过TPS76850芯片与蓄电池的输出端联接得到5V输出,5V输出端通过与三端稳压器LM317芯片相联接得到+2.5V输出;
所述数字电路供电子模块(422)通过AS1117芯片与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到+3.3V输出;
所述液晶显示供电子模块(423)通过DC-DC逆变芯片MAX765与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到-12V输出+12V输出端通过与三端稳压器LM337芯片相联接得到-2.5V输出;
所述高压电源供电子模块(424)通过DC-DC逆变芯片MAX761与模拟电路供电子模块的5V输出端相联接,得到+12V输出。
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